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辣评-Weekly:航天过不了网络关就过不了时代关;NASA深空轨道设施设计把“任务的多样性放在首位”;载人航天的意义是

作者:澳门皇冠   来源:皇冠赌场   时间:2019-06-21 00:00  点击:

  “过不了网络关,就过不了时代关”,就载人空间站工程而言,目前似乎还是一个完全封闭的技术体系,物理上与互联网完全隔离。原因千万条,保密第一条。在这样的体制和模式下,无论在宣传上如何大张旗鼓,对广大人民群众来说,依然停留在看热闹的层次,最多记住几个航天英雄的名字,而已,完全谈不上能够形成触达感知、深度交互、占据心智而产生持续的社会影响力。不去主动抢占网络主播、网络游戏的地盘,他们就会来抢占你。

  在过去的30年,无线数字通信系统发展迅速,无线通讯设备已成为人们日常生活中必不可少的设备之一,而无线通讯技术仍然不断追求具有更高保密度的通信方式,以应用于卫星对地通信和军用无线通信中。

  由于数字编码超材料的辐射模式与其控制序列上所携带的数字编码信息有着一一映射的关系,因此可以利用远场辐射模式的变化作为数字无线通信系统新的调制方案、基于这一想法,东南大学崔铁军课题组提出了一种基于数字编码超材料的全新数字无线通信体系结构。

  由于要传送的信号由动态变化的辐射模式直接调制,摒弃了传统数字无线通信系统中的大多数模块(如混频器和D/A转换器等),因此作者将其称为直接数字调制(DDM)无线通信系统。DDM系统在硬件和软件两个层面上极大地简化了无线通信系统的架构,数字化信号可直接应用于数字编码超材料,并在馈源天线的照射下辐射到自由空间。所发送的信息包含在数字编码超材料辐射模式中,可被部署在远场区域不同位置的多个接收器正确接收。

  超材料如果进一步实现工程化应用,应用范围会极广,能把现有的通信技术和产品提高到一个前所未有的层次,甚至成为未来6G甚至7G革命性的技术支撑,从个人终端到卫星通信,真正的泛在互联才会实现。人类这三十年太缺颠覆性技术了,希望超材料不负众望。

  中国首颗专门用于验证软件定义卫星关键技术的试验卫星天智一号,近期成功在轨开展自主请求式管控试验。这对提高卫星自主运行能力、探索新型测控体制具有重要意义。

  2019年1月7日至3月17日,中科院软件所、西安卫星测控中心、中科院微小卫星创新研究院联合开展的自主请求式管控试验获得成功,主要验证星上自主实时定轨、高精度轨道外推、轨道超差判断和按需向地面发送服务请求等,已取得初步成果。

  专家指出,传统卫星一般没有星上自主定轨能力,需要地面定期测轨并上注轨道数据,且由于星上没有高精度的轨道外推能力,其轨道预报很快就会发散,即传统卫星运行离不开地面测控支持。此次天智一号在轨试验通过上注的自主请求式管控App,不仅让卫星能够利用星上实时或历史GNSS(全球导航卫星系统)数据进行自主定轨,而且让天智一号卫星能够利用实时定轨数据或地面上注的精密轨道数据进行高精度轨道外推,从而保障天智一号卫星正常、可靠运行。

  据了解,下一步若借助自主请求式管控App的实时定轨能力,可使天智一号卫星不再需要地面测轨和定期上注轨道。西安卫星测控中心将继续基于天智系列新技术试验卫星,围绕星地时统、自主导航、自主故障诊断、自主能源管理、自主任务规划开展相关技术研究,发展面向未来的天地一体化网络的下一代测运控技术。

  事实上,并不是传统卫星没有自主定轨能力,业务型号航天器的任务性质决定了它们不是不能,而是不需要,但这类技术在商业卫星领域应有探索空间。不管是在轨自主还是地面注入,测控资源只要充足,都会尽可综合利用,轨道计算精度越高,越能保证任务的遂行质量。话说回来,媒体宣传天智一号的优势应该是验证星务软件的按需上载、灵活更换、自由组合,宣传口径不应该去跟传统航天器比人家二十年前就有的功能。

  洛克希德·马丁公司近日宣布,用于设计和测试美国宇航局的“门户”(Gateway)计划的载人深空前哨站--cislunar太空栖息地原型的各项工作已经完成。该太空栖息地遵循美国宇航局第二阶段Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP)合同建造,将用于探索核心技术、接口,并为远离地球家园的扩展任务提供必备的生活物资。

  到目前为止,人类所有太空站都被限定在低地球轨道上。而Gateway则计划在月球轨道上建立空间,帮助人类更加快捷的探索月球和火星。

  Gateway是一个非常庞大的太空探索计划,而洛克希德·马丁公司所负责的全尺寸原型叫做Habitat Ground Test Article (HGTA),将会作为一个实验室用于测试载人深空任务所需要的各项系统。原型上装备了3个Donatello Multi-Purpose Logistics Modules (MPLM) 之一,能用于将航天飞船上的货物运输到国际空间站上。HGTA可以用于科学人物和机组人员的个人需求,将用于研究如何使用Orion太空船上部署相同深空探索功能,而且工程师将会基于OSIRIS-REx和InSight等自主无人探测器上的工作经验,在该模块运行中部署机器人。

  HGTA将会提交给NASA的NextSTEP进行评估。洛克希德马丁太空NextSTEP项目经理比尔普拉特说:“在这个高保真原型的设计和工程过程中,我们始终将任务的多样性放在首位。在创建模块之初我们就设计了可以支持月球轨道和地表科学任务、以及商业运作的能力,快速推动登陆月球的时间。”

  作为更具科研考察、前沿探索性质的深空轨道设施,居然在原型样机设计时就把“任务的多样性放在首位”,甚至包括了商业运作的能力。反观我们的某重大工程,无论天上地面,即便是到了实施阶段,何曾真正研究过如何支持商业接口?那么,在连载人航天都进入了商业化的后空间站时代,我们是想要弯道超车,还是沿着“先污染后治理”的老路走一遍呢?

  位于俄罗斯生物医学问题研究所的俄美“天狼星”(SIRIUS)国际模拟试验项目19日正式启动,这一试验将模拟飞向月球以及对月球表面的研究,并寻找建造月球基地的地方。

  这一模拟试验是由俄罗斯科学院生物医学问题研究所和美国国家航空航天局人类研究计划专家组织联合开展的。此次试验将持续4个月。在此期间,由3男3女组成的团队将完全与外界隔离,并将接受各种身体和心理测试。该项目的主要目标是研究与太空飞行期间人类健康变化相关的风险,以及研发一个防止可能的威胁和测试新设备的系统。根据科学家的说法,本次试验将最充分地评估男性和女性在长期空间隔离情况下应激反应的差异。

  目前,俄罗斯航天集团公司正在制定探测月球的方案,该方案涉及在月球表面建造基地。因此,除了需要掌握飞向月球并在上面生活的技术之外,还必须为未来移民做准备。“天狼星”模拟试验是进行相关准备的步骤之一。它将最大限度地考虑过去进行过的隔离试验的经验。

  在“天狼星”项目的框架内,科学家计划从心理学、生理学和医学的角度进行大约80项科学实验,以评估参与者的状态,将特别加强对航天员在实际航天飞行中不可避免要经受的压力的研究。科学家称,在完成4个月的试验后,“天狼星”项目将模拟大约8个月的月球飞行。

  事实上,目前载人航天最重要的意义,就是验证人类究竟能不能在太空长期生存和繁衍。无论是地月空间观光,还是未来的深空旅行,在密闭空间隔离情况下,乘员的心理和生理会出现什么样的应激反应,都需要通过长期的科学实验来观察和研究,由此积累的生理数据是人类的无价之宝。那么,我们是不是应该也建设一个类似的地外环境模拟实验设施,不受制于人,为进军更遥远的太空做技术准备呢?

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  2017年原创文章合辑(包含:“航天+”等七大专题;商业航天分析31篇;深度产业观察27篇)

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